作者：Sabrina Stierwalt
在过去的30年里，糖尿病在世界范围内的患病率一直稳步增长，这种疾病与人体无法分泌足够的胰岛素有关。据世界卫生组织统计，目前全世界有4.22亿人患有糖尿病。其中在美国就有将近3030万人患有糖尿病，占人口总数的9.4％，甚至还有将近四分之一的糖尿病患者不知道他们自己患有糖尿病。另外还有8400万的人患有前驱糖尿病，这通常意味着他们若在五年内没有接受有效治疗，就会患上糖尿病。其中，美国的印第安人、黑人和西班牙裔人患糖尿病的风险更高。
什么是胰岛素，我们的身体如何使用它？科学家在没有胰岛素泵或注射剂的情况下，又该如何调节胰岛素呢？
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什么是胰岛素？
荷尔蒙是一种通过血液传递的化学信号分子，其作用在于告诉我们的细胞和器官该如何反应或行动，它们调节我们身体中的各种活动，从基本需求如饥饿，到复杂的反应如情绪。我们的荷尔蒙调节着我们的新陈代谢、成长、繁殖，甚至是其他荷尔蒙的释放。
胰岛素是由胰腺分泌的荷尔蒙，其特异性调节碳水化合物的代谢，并由此调节血液中葡萄糖或糖的含量。当我们的血液中含有大量的碳水化合物和其他糖类时，胰岛素进入血液，和挨家挨户推销的销售人员一样，说服肌肉和脂肪细胞开放通路，吸收部分葡萄糖并储存起来，作为未来能源。
高分辨率成像显示，胰岛素通过与细胞表面上受体结合来完成这项工作。同时，GLUT4分子也聚集于细胞表面，作为转运蛋白，引导葡萄糖进入细胞。
由于通常需要较少的能量就可以完成脂肪储存，因此，细胞易将葡萄糖转化为脂肪储存，而不是将其转化为能量。根据每个人不同的活动水平，当摄取的葡萄糖量比自己身体所需更多时，也就意味着将有额外的葡萄糖被转化为脂肪长期储存。
胰岛素可能不仅仅控制我们常规的新陈代谢，最近的一项研究表明，通过鼻子吸入胰岛素和人体的食欲抑制之间存在联系。相比于没有吸入胰岛素的参与者，吸入含有胰岛素的鼻腔喷雾剂的参与者对于食物兴趣更低。参与这项研究的神经科学家认为，参与者大脑中额外的胰岛素能够阻断来自神经递质多巴胺的信号，这些信号通常会告诉我们的大脑和身体应该继续进食。
什么是胰岛素抵抗？
糖尿病患者体内的葡萄糖停留在血液中，而不是被细胞吸收。主要原因有两个：其一是他们的身体对胰岛素有一定的抵抗性，即细胞表面的受体不结合胰岛素，从而忽略了胰岛素传递的化学信号；其二是胰腺不能产生胰岛素，导致没有化学信号的传递。糖尿病患者可以通过每日注射或使用胰岛素泵（胰岛素泵可通过小管子将激素连续注入皮下脂肪组织）这两种方式来补充胰岛素。
曾经，医用胰岛素是从猪和牛的胰脏中提取出来的，而后被人类提纯使用。现在用于治疗糖尿病的胰岛素大多由转基因的细菌或酵母分泌。
人造细胞可以改善胰岛素抵抗吗？
虽然胰岛素泵和每日注射这两种方法都能使糖尿病患者正常生活，但仍然需要持续监测。同时，反复注射会使患者很痛苦，胰岛素泵需要保持连接也是一件麻烦事。可是，我们如果遇到这两种治疗方法都不能解决胰岛素缺乏问题，即胰腺中缺乏产生胰岛素的细胞—胰岛β细胞（beta cell），那么该怎么办？现在，在实验室中，研究人员已经将人造胰岛β细胞注射到老鼠体内，这些细胞可以起到胰岛β细胞的作用，调节小鼠的血糖含量长达五天。
人造细胞携带胰岛素，粘附在细胞的外膜上，当人造细胞被血液中的过量的葡萄糖包围时就会释放胰岛素，一旦血糖水平下降到正常的水平，它就会停止释放，剩下的以备后用。
人造细胞虽然从小鼠实验到应用于人类仍有大量的难题需要被攻克，但小鼠体内实验的成功表明，有一天糖尿病患者可能会有比使用注射剂和胰岛素泵更精确的方法。同时，合成细胞比实际的基因工程细胞具有更多的优势，因为它们通常更容易批量生产并且具有更长的储存期限。谁知道呢，也许有一天我们可以通过智能手机上的app来监控和控制这些人造细胞。
翻译：王传庆
审校：杨镐羽
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